Barrieren-Entladung

: Thomas, M.; Eichler, M.; Klages, C.-P.

Abstract
Oberflächenmodifizierungen und -beschichtungen im Niederdruckplasma mittels Barrierenentladungen sind schon vielfach in die industrielle Anwendung übernommen worden. Allerdings sind die Verfahren durch die Vakuumanlagen relativ teuer. Am Fraunhofer IST laufen im Rahmen eines Verbundprojektes Arbeiten zur Funktionalisierung und Beschichtung von Metall-, Polymer- oder Glasoberflächen mit Hilfe von dielektrisch behinderten Entladungen (dielektrische Barrierenentladungen) im Atmosphärendruckplasma. Dabei ist es möglich, durch das Einspeisen von gasförmigen Reaktivstoffen in den Entladungsbereich gezielt Schichten auf leitfähigen oder isolierenden Substraten abzuscheiden. Es werden neuartige Quellen entwickelt, so genannte 'beschichtungsfreie Elektroden', um eine verstärkte industrielle Umsetzung der Beschichtungstechnologie möglich zu machen. Anwendungsorientierte Untersuchungen zeigen, dass mit modifizierten Schichten hydrophobe und hydrophile Oberflächen erzeugt werden könnensowie haftvermittelnde oder haftreduzierende Eigenschaften erreicht werden. Variationen sind möglich durch die Wahl des Precursors oder des Reaktivgasanteils im Prozessgas. Mit der Erzeugung von Aminogruppen über die Gasphase ist z. B. eine deutliche Haftverbesserung beim Verkleben zu erreichen. Mit dem Abscheiden silizium- oder fluorhaltiger Schichten unter sauerstofffreier Atmosphäre lässt sich eine Release-Wirkung erzielen. Die Erzeugung von Aminogruppen spielt auch bei der nasschemischen Metallisierung von Kunststoffen eine wichtige Rolle. Durch die Auswahl geeigneter Puls-Pause-Verhältnisse lassen sich für die medizintechnische Anwendung funktionelle Gruppen zur Kopplung von Biomolekülen an Oberflächen, aber auch proteinabweisende Schichten erzeugen.